嵌段共聚物纳米球的选择性溶胀

摘要

在本实验中，选用PS-b-P2VP嵌段共聚物通过纳米沉淀法制备出了不同微相分离结构的纳米球。首先，研究了不同尺寸的PS-b-P2VP LCMs型纳米球的溶胀行为。从实验结果来看，纳米球的曲率(尺寸)对其溶胀行为有明显的影响，较大曲率(尺寸较小)的纳米球在溶胀条件下的稳定性更高，较小曲率(尺寸较大)的纳米球在相同的溶胀条件下则更容易发生褶皱塌缩甚是破裂，进而影响纳米球的溶胀行为。进一步研究了同一种聚合物但具有不同结构的纳米球的溶胀行为即洋葱型纳米球。可以看出，洋葱型纳米球在60℃乙醇中溶胀30分钟后便形成了多层囊泡结构，而层与层之间的距离并不均一，并且有些层之间出现了合并的部分。综上所述，对乙醇溶胀PS-b-P2VP纳米球的溶胀行为进行了研究。尽管溶胀温度低于PS组分的玻璃态转变温度(Tg)，但由于渗透压的作用乙醇仍能进入纳米球内部进行选择性溶胀，从而导致了纳米球结构的重组。对于较小的纳米球，其曲率效应变得尤为明显，其在溶胀过程中都会转变为囊泡结构。对于较大的纳米球，洋葱型纳米球容易转变为多层中空结构，而具有不同组分比例的LCMs型纳米球则表现出了完全不同的溶胀行为，即溶胀成松散的毛线球型结构并最终转变为棒状胶束。